概述
ADXRS642是一款功能完備、成本低廉的角速率傳感器（陀螺儀），采用ADI公司的表面微加工工藝制造，單芯片上集成了全部必需的電子器件。該器件的制造技術(shù)是一種取得專利的大規(guī)模BiMOS工藝，多年實(shí)際應(yīng)用證明性能穩(wěn)定可靠。

ADXRS642是一款工業(yè)級(jí)陀螺儀，其引腳、封裝、溫度和功能與ADXRS622和ADXRS652完全兼容，同時(shí)提供增強(qiáng)的振動(dòng)抑制性能。

輸出信號(hào)RATEOUT (1B, 2A)是電壓值，與圍繞封裝上表面垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速率成比例。測(cè)量范圍最小值為±250°/s。輸出與所提供的基準(zhǔn)電源成比率。芯片工作還需要其它幾個(gè)外部電容。

該器件提供溫度輸出，用于補(bǔ)償技術(shù)。兩路數(shù)字自測(cè)輸入通過(guò)機(jī)電方式激勵(lì)傳感器，以測(cè)試傳感器和信號(hào)調(diào)理電路是否正常工作。ADXRS642提供7 mm × 7 mm × 3 mm BGA芯片級(jí)封裝。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADXRS642具有振動(dòng)抑制特性的±250° s偏航角速度陀螺儀技術(shù)手冊(cè).pdf

應(yīng)用

• 工業(yè)應(yīng)用
• 慣性測(cè)量單元
• 惡劣的機(jī)械環(huán)境
• 平臺(tái)穩(wěn)定

特性

• 在單芯片上實(shí)現(xiàn)完整的角速度陀螺儀
• Z軸（偏航角速度）響應(yīng)
• 偏置穩(wěn)定度：20°/小時(shí)
• 角向隨機(jī)游動(dòng)：0.02°/√秒
• 可在寬頻率范圍內(nèi)提供高振動(dòng)抑制特性
• 抗沖擊能力：10,000 g
• 輸出與基準(zhǔn)電源成比率
• 5 V單電源供電
• 工作溫度范圍：-40°C至+105℃
• 根據(jù)數(shù)字命令執(zhí)行自測(cè)
• 小尺寸、重量輕（<0.15 cc、<0.5克）
• 溫度傳感器輸出
• 符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

工作原理

修改測(cè)量范圍

通過(guò)在RATEOUT和SUMJN引腳之間添加一個(gè)225kΩ的電阻，ADXRS642的量程系數(shù)可降低，測(cè)量范圍最大可擴(kuò)展至±450°/秒。如果添加外部電阻，輸出將與C_{OUT}成比例變化，C_{OUT}必須按比例減小以保持正確的帶寬。

零位調(diào)整

RATEOUT引腳的標(biāo)稱2.5V零位電壓可實(shí)現(xiàn)對(duì)稱擺動(dòng)范圍（1B、2A）。不過(guò)，在某些應(yīng)用中，非對(duì)稱輸出擺動(dòng)可能更適用。通過(guò)向SUMJN引腳注入合適的電流，可進(jìn)行零位調(diào)整。需注意，電源干擾可能會(huì)導(dǎo)致零位不穩(wěn)定，在這種情況下應(yīng)避免數(shù)字電源噪聲。

自測(cè)試功能

ADXRS642具備自測(cè)試功能，能以與受角速率作用相同的方式激活每個(gè)傳感結(jié)構(gòu)及相關(guān)電路。通過(guò)向輸入引腳ST1（5F、5G）、ST2（4F、4G）或同時(shí)向兩者施加標(biāo)準(zhǔn)邏輯高電平來(lái)激活。ST1使RATEOUT處的電壓變化約 - 0.3V，ST2使電壓變化約 + 0.3V 。自測(cè)試響應(yīng)遵循封裝大氣的粘度溫度依賴性，約為0.25%/°C 。同時(shí)激活ST1和ST2并無(wú)損害，ST1和ST2的匹配度約為±2% ，但同時(shí)激活可能會(huì)導(dǎo)致一個(gè)與自測(cè)試失配程度成比例的小視在零偏置偏移。

向ST1引腳和ST2引腳施加等于V_{RATIO}的電壓來(lái)激活ST1和ST2，施加到ST1和ST2的電壓絕不能高于V_{CC} 。

連續(xù)自測(cè)試

ADXRS642的片上集成特性使其可靠性高于其他大批量制造方法。此外，它采用成熟的BiMOS工藝，具有經(jīng)證實(shí)的可靠性。作為額外的故障檢測(cè)措施，可進(jìn)行上電自測(cè)試。不過(guò)，某些應(yīng)用可能需要在感測(cè)角速率的同時(shí)進(jìn)行連續(xù)自測(cè)試。有關(guān)連續(xù)自測(cè)試技術(shù)的詳細(xì)信息，可參考AN - 768應(yīng)用筆記。

機(jī)械性能

ADXRS642具有出色的振動(dòng)抑制性能。圖15和圖16展示了ADXRS642在有和沒有15g均方根50Hz至5kHz隨機(jī)振動(dòng)時(shí)的輸出響應(yīng)。陀螺儀的帶寬限制為1600Hz。無(wú)論輸入振動(dòng)方向如何，性能都很穩(wěn)定。